一种轨道交通装置的制作方法

1.本发明涉及轨道交通工具技术领域，具体涉及一种轨道交通装置。


背景技术：

2.现有的轨道交通工具有普通火车、轮轨高铁和磁悬浮高铁等，为了进一步提高速度目前正在研发真空隧道磁悬浮超级高铁，目标是要做到350km/h以上的高速运行。普通火车通过电力或蒸汽机提供动力通过车轮转动前行，速度慢，效率低；轮轨高铁通过电力提供动力，仍是通过车轮快速转动前行，速度快，目前投入实用的已达350km/h，由于车轮转速的制约和与轨道接触摩擦的不利因素，要进一步提高速度空间不大；磁悬浮高铁通过电力提供磁场实现悬浮和磁力驱动，速度快，目前投入实用的已达350km/h，建设成本比轮轨高铁高，也存在空气阻力，进一步提高速度的成本很大。
3.真空隧道磁悬浮超级高铁，目前正在研发中，设想通过真空隧道和磁悬浮减少空气阻力，通过磁力驱动，速度可以达到350km/h以上速度，但是建设真空隧道、高温超导的技术难度和成本因素导致目前研发还处于初期阶段，距离实际应用还很遥远。
4.气悬浮列车的原理是利用功率很强的航空发动机向轨道上喷射压缩空气，使列车的车底和轨道之间形成一层几毫米厚的空气垫，从而将整个列车托起，悬浮在轨道面上。再用装在后面的螺旋桨式发动机推动列车前进。这种火车通常叫作“气悬浮列车”。由于它好像被气垫托起来一样，所以又叫作“气垫列车”。法国是世界上最早修建气垫列车的国家。20世纪60年代，在巴黎和奥尔良郊外建成了两条气悬浮式铁路，一条长18公里，另一条长6.7公里，曾进行了多次运行试验。列车的试验速度为每小时200至422公里。1969年在奥尔良郊外使用的气垫车，长26米，宽3.2米，高4.35米，重20吨，可乘3人。1955年，易安迪制造两款lwt-12气垫列车，被联合太平洋等铁路公司购买，但没能流行起来。然而，对于如何设计气悬浮列车和相对应的轨道，使得列车的气悬浮效果更好，现有技术中并无相关的技术文献的报道。
5.由于目前最先进的真空隧道磁悬浮超级高铁涉及到高温超导和真空隧道的实现技术难点、成本、安全隐患和磁场环保问题，我们迫切希望有一种能够在正常地面大气条件下运行、不需要真空隧道的、不需要磁悬浮的、建设和运维成本低的、运行安全可靠的、技术易于实现的、高效节能环保的、速度超过350km/h的一种新型气悬浮的高速轨道交通装置。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种轨道交通装置来解决现有技术中的普通火车存在的速度慢、效率低，轮轨高铁和磁悬浮高铁存在的速度提升空间不大以及正在研发的真空隧道磁悬浮超级高铁技术难度大的问题。
7.为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：提供一种轨道交通装置，包括动力腔、抱轨悬浮腔和客货厢三部分，所述的客货厢为厢体结构，客货厢由客货厢前板、客货厢颈板、客货厢底板和外壳共同围成，客货厢底部两侧向内凹陷呈倒“凸”形结构，向内凹陷的
区域内各设有一个侧下气道；所述的动力腔由动力腔底板、客货厢前板、抱轨迎风板、客货厢颈板和外壳围成，动力腔前端开口形成动力腔进气口，动力腔进气口上还设有防护格栅，动力腔内还设有喷气机，喷气机的吸气口与动力腔进气口相连通，喷气机的喷气口通过侧下气道进风口与侧下气道连通，侧下气道后端开口形成侧下喷口；所述的抱轨悬浮腔由动力腔底板、抱轨迎风板、客货厢底板、侧下气道底板和环形抱轨箱围成，所述的抱轨悬浮腔前端开口形成抱轨悬浮腔进气口，后端开口形成尾喷口；所述的动力腔底板与水平方向呈0-30度角设置，所述的抱轨迎风板设置在动力腔底板上并与动力腔底板之间呈135-180度角；环形抱轨箱底部边缘向内呈“l”形弯折形成环形抱轨箱底面；所述的抱轨悬浮腔内还设有滑轮，所述的滑轮包括前上滑轮、后上滑轮、侧滑轮和下滑轮，所述的前上滑轮设置在动力腔底板上，所述的后上滑轮设置在客货厢底板上，所述的侧滑轮设置在环形抱轨箱的内侧，所述的下滑轮设置在环形抱轨箱底面上；所述的环形抱轨箱卡合在轨道装置上，环形抱轨箱与轨道装置之间形成的空隙为抱轨悬浮腔气道。
8.进一步的，每个侧下气道底板上还开设有若干个下行气孔，设置在两个侧下气道底板上的下行气孔的数量一致且位置对称。
9.进一步的，所述的侧下气道进风口上还设有侧下气道风量调节板，侧下气道风量调节板的底部可转动的设置在侧下气道底板与动力腔底板的连接处。
10.进一步的，所述的下行气孔上还设有下行气孔平移调节板和下行气孔转角调节板，所述的下行气孔平移调节板可滑动的设置在侧下气道底板上，所述的下行气孔转角调节板可转动的设置在侧下气道底板上。
11.进一步的，所述的侧下喷口上还设有侧下喷口调节板，所述的尾喷口上还设有尾喷口调节板，所述的侧下喷口调节板可转动的设置在客货厢后端的外壳上，所述的尾喷口调节板可转动的设置在客货厢底板和侧下喷口底板的后端。
12.进一步的，所述的抱轨迎风板可转动的设置在动力腔底板上。
13.进一步的，所述的前上滑轮、后上滑轮、侧滑轮和下滑轮均至少为一组，每组为两个且对称设置。
14.优选的，所述的环形抱轨箱与外壳一体成型，或者与外壳分开生产并通过拼装的方式安装。
15.进一步的，所述的喷气机的数量至少为一个且转速可调，喷气机的能源供给方式为燃油、燃气、氢燃料电池、高压储气罐、蓄电池储或电力中的一种。
16.优选的，所述的滑轮为滚珠轴承滑轮、磁悬浮轴承滑轮、气体悬浮轴承滑轮、陶瓷轴承滑轮中的至少一种，滑轮的材质为全钢、橡胶胎或复合新材料中的至少一种。
17.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
18.1、本发明的一种轨道交通装置中的喷气机前端从动力腔进气口吸气后进入到侧下气道，侧下气道中的高压气体通过侧下喷口和下行气孔进入到抱轨悬浮腔中，由于抱轨悬浮腔中还有轨道存在，故高压气体只能在环形抱轨箱与轨道装置之间形成抱轨悬浮腔气道中流通，因排气受限气压高而形成气垫产生升力；同时在轨道交通装置前行中，从抱轨悬浮腔进气口进入的气体，在迎风板、动力腔底板、侧下气道底板以及客货厢底部共同与轨道装置表面之间产生地面效应升力；上述两种机制产生的升力共同作用形成高压气垫悬浮，托起本发明的轨道交通装置悬浮在轨道装置上没有摩擦力高速飞行。从动力腔进气口和抱
轨悬浮腔进气口进入的气体除部分经过环形抱轨箱与轨道装置之间的缝隙往轨道下方排出外其余均从尾喷口和侧下喷口喷出，产生前进的动力。
19.2、本发明的一种轨道交通装置的抱轨箱底部边缘向内呈“l”形弯折形成环形抱轨箱底面，并通过设有至少一组的前上滑轮、后上滑轮、侧滑轮和下滑轮来对应卡合在轨道装置的滑轮轨道上，滑轮定位确保本发明的轨道交通装置不会在前进或拐弯时候脱轨。
20.3、本发明的一种轨道交通装置在尾喷口和侧下喷口均可转动的设置有一块喷口调节板，分别为尾喷口调节板和侧下喷口调节板，喷口调节板通过改变喷口方向可以调节改变升力；下行气孔上还设有两块调节板，分别为下行气孔平移调节板和下行气孔转角调节板，两块调节板能够调节进入抱轨悬浮腔气道中的气体，即调节在客货厢底板和侧下气道底板与轨道装置之间形成的气垫厚度，间接调节轨道交通装置的升力和推力。
附图说明
21.为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的轨道交通装置的结构示意图，
23.图2为图1中a-a剖视图，
24.图3为图1的右视图，
25.图4为本发明的轨道交通装置与轨道装置配合的结构示意图，
26.图5为图4的左视图，
27.图6为开设有下行气孔和喷口调节板的轨道交通装置的结构示意图，
28.图7为图6中进一步设有调节板的结构示意图，
29.图8为图7的右视图，
30.图9为本发明的轨道装置的结构示意图，
31.图中：1-抱轨悬浮腔进气口、2-动力腔进气口、3-外壳、4-喷气机、5-客货厢、6-侧下喷口调节板、7-侧下喷口、8-尾喷口调节板、9-尾喷口、10-后上滑轮、11-侧滑轮、12-下滑轮、13-客货厢底板、14-侧下气道底板、15-下行气孔转角调节板、16-下行气孔、17-下行气孔平移调节板、18-侧下气道、19-侧下气道风量调节板、20-侧下气道进风口、21-动力腔底板、22-前上滑轮、23-抱轨悬浮腔气道、24-抱轨迎风板、25-环形抱轨箱、26-轨道装置、27-客货厢颈板、28-客货厢前板。
具体实施方式
32.下面将结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的保护范围不受实施例所限制。
33.实施例1
34.本发明的实施1例提供一种轨道交通装置，如图1-3所示，包括动力腔、抱轨悬浮腔和客货厢三部分，客货厢5为厢体结构，客货厢由客货厢前板、客货厢颈板、客货厢底板13和外壳共同围成，客货厢底部两侧向内凹陷呈倒“凸”形结构，向内凹陷的区域内各设有一个
侧下气道他8；动力腔由动力腔底板21、客货厢前板28、抱轨迎风板24、客货厢颈板27和外壳3围成，动力腔前端开口形成动力腔进气口2，动力腔进气口上还设有防护格栅。
35.本发明的动力腔内还设有喷气机4，喷气机的吸气口与动力腔进气口相连通，喷气机的喷气口通过侧下气道进风口20与侧下气道连通，侧下气道后端开口形成侧下喷口7；抱轨悬浮腔由动力腔底板、抱轨迎风板、客货厢底板、侧下气道底板14和环形抱轨箱25围成，抱轨悬浮腔前端开口形成抱轨悬浮腔进气口1，后端开口形成尾喷口9；动力腔底板与水平方向呈0-30度角设置，抱轨迎风板设置在动力腔底板上并与动力腔底板之间呈135-180度角，本发明的抱轨迎风板可转动的设置在动力腔底板上。
36.优选的，本发明的喷气机的数量至少为一个且转速可调，喷气机的能源供给方式为燃油、燃气、氢燃料电池、高压储气罐、蓄电池储或电力中的一种。
37.本发明的一种轨道交通装置的环形抱轨箱底部边缘向内呈“l”形弯折形成环形抱轨箱底面；如图4和5所示，抱轨悬浮腔内还设有滑轮，滑轮包括前上滑轮22、后上滑轮10、侧滑轮11和下滑轮12，前上滑轮设置在动力腔底板上，后上滑轮设置在客货厢底板上，侧滑轮设置在环形抱轨箱的内侧，下滑轮设置在环形抱轨箱底面上；环形抱轨箱卡合在轨道装置26上，轨道装置如图9所示，滑轮定位确保本发明的轨道交通装置不会在前进或拐弯时候脱轨。环形抱轨箱与轨道装置之间形成的空隙为抱轨悬浮腔气道23。
38.优选的，本发明的前上滑轮、后上滑轮、侧滑轮和下滑轮均至少为一组，每组为两个且对称设置。且本发明的滑轮为滚珠轴承滑轮、磁悬浮轴承滑轮、气体悬浮轴承滑轮、陶瓷轴承滑轮中的至少一种，滑轮的材质为全钢、橡胶胎或复合新材料中的至少一种。
39.优选的，本发明的侧下气道进风口上还设有侧下气道风量调节板19，侧下气道风量调节板的底部可转动的设置在侧下气道底板与动力腔底板的连接处。
40.本发明的一种轨道交通装置的侧下喷口上还设有侧下喷口调节板6，尾喷口上还设有尾喷口调节板8，侧下喷口调节板可转动的设置在客货厢后端的外壳上，尾喷口调节板可转动的设置在客货厢底板和侧下喷口底板的后端。尾喷口调节板和侧下喷口调节板通过改变喷口方向可以调节改变升力
41.优选的，本发明的环形抱轨箱与外壳一体成型，或者与外壳分开生产并通过拼装的方式安装。
42.本发明的一种轨道交通装置中的喷气机前端从动力腔进气口吸气后进入到侧下气道，侧下气道中的高压气体通过侧下喷口和下行气孔进入到抱轨悬浮腔中，由于抱轨悬浮腔中还有轨道存在，故高压气体只能在环形抱轨箱与轨道装置之间形成抱轨悬浮腔气道中流通，因排气受限气压高而形成气垫产生升力；同时在轨道交通装置前行中，从抱轨悬浮腔进气口进入的气体，在迎风板、动力腔底板、侧下气道底板以及客货厢底部共同与轨道装置表面之间产生地面效应升力；上述两种机制产生的升力共同作用形成高压气垫悬浮，托起本发明的轨道交通装置悬浮在轨道装置上没有摩擦力高速飞行。从动力腔进气口和抱轨悬浮腔进气口进入的气体除部分经过环形抱轨箱与轨道装置之间的缝隙往轨道下方排出外其余均从尾喷口和侧下喷口喷出，产生前进的动力。
43.实施例2
44.本发明的一种轨道交通装置每个侧下气道底板上还开设有若干个下行气孔16，如图6-8所示，设置在两个侧下气道底板上的下行气孔的数量一致且位置对称。下行气孔上还
设有下行气孔平移调节板17和下行气孔转角调节板15，下行气孔平移调节板可滑动的设置在侧下气道底板上，下行气孔转角调节板可转动的设置在侧下气道底板上。
45.开设下行气孔，且下行气孔上还设有两块调节板，分别为下行气孔平移调节板和下行气孔转角调节板，两块调节板能够调节进入抱轨悬浮腔气道中的气体，即调节在客货厢底板和侧下气道底板与轨道装置之间形成的气垫厚度，间接调节轨道交通装置的升力和推力。
46.其余同实施例1。

技术特征：
1.一种轨道交通装置，包括动力腔、抱轨悬浮腔和客货厢(5)三部分，其特征在于，所述的客货厢为厢体结构，客货厢由客货厢前板(28)、客货厢颈板(27)、客货厢底板(13)和外壳(3)共同围成，客货厢底部两侧向内凹陷呈倒“凸”形结构，向内凹陷的区域内各设有一个侧下气道(18)；所述的动力腔由动力腔底板(21)、客货厢前板、抱轨迎风板、客货厢颈板和外壳围成，动力腔前端开口形成动力腔进气口(2)，动力腔进气口上还设有防护格栅，动力腔内还设有喷气机(4)，喷气机的吸气口与动力腔进气口相连通，喷气机的喷气口通过侧下气道进风口(20)与侧下气道连通，侧下气道后端开口形成侧下喷口(7)；所述的抱轨悬浮腔由动力腔底板、抱轨迎风板(24)、客货厢底板、侧下气道底板(14)和环形抱轨箱(25)围成，所述的抱轨悬浮腔前端开口形成抱轨悬浮腔进气口(1)，后端开口形成尾喷口(9)；所述的动力腔底板与水平方向呈0-30度角设置，所述的抱轨迎风板设置在动力腔底板上并与动力腔底板之间呈135-180度角；环形抱轨箱底部边缘向内呈“l”形弯折形成环形抱轨箱底面；所述的抱轨悬浮腔内还设有滑轮，所述的滑轮包括前上滑轮(22)、后上滑轮(10)、侧滑轮(11)和下滑轮(12)，所述的前上滑轮设置在动力腔底板上，所述的后上滑轮设置在客货厢底板上，所述的侧滑轮设置在环形抱轨箱的内侧，所述的下滑轮设置在环形抱轨箱底面上；所述的环形抱轨箱卡合在轨道装置(26)上，环形抱轨箱与轨道装置之间形成的空隙为抱轨悬浮腔气道(23)。2.根据权利要求1所述的一种轨道交通装置，其特征在于，每个侧下气道底板上还开设有若干个下行气孔(16)，设置在两个侧下气道底板上的下行气孔的数量一致且位置对称。3.根据权利要求2所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的侧下气道进风口上还设有侧下气道风量调节板(19)，侧下气道风量调节板的底部可转动的设置在侧下气道底板与动力腔底板的连接处。4.根据权利要求3所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的下行气孔上还设有下行气孔平移调节板(17)和下行气孔转角调节板(15)，所述的下行气孔平移调节板可滑动的设置在侧下气道底板上，所述的下行气孔转角调节板可转动的设置在侧下气道底板上。5.根据权利要求4所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的侧下喷口上还设有侧下喷口调节板(6)，所述的尾喷口上还设有尾喷口调节板(8)，所述的侧下喷口调节板可转动的设置在客货厢后端的外壳上，所述的尾喷口调节板可转动的设置在客货厢底板和侧下喷口底板的后端。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的抱轨迎风板可转动的设置在动力腔底板上。7.根据权利要求6所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的前上滑轮、后上滑轮、侧滑轮和下滑轮均至少为一组，每组为两个且对称设置。8.根据权利要求6所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的环形抱轨箱与外壳一体成型，或者与外壳分开生产并通过拼装的方式安装。9.根据权利要求6所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的喷气机的数量至少为一个且转速可调，喷气机的能源供给方式为燃油、燃气、氢燃料电池、高压储气罐、蓄电池储或电力中的一种。10.根据权利要求7所述的一种轨道交通装置，其特征在于，所述的滑轮为滚珠轴承滑轮、磁悬浮轴承滑轮、气体悬浮轴承滑轮、陶瓷轴承滑轮中的至少一种，滑轮的材质为全钢、
橡胶胎或复合新材料中的至少一种。

技术总结
本发明涉及一种轨道交通装置，包括动力腔、抱轨悬浮腔和客货厢三部分，其特征在于，所述的客货厢为厢体结构，客货厢由客货厢前板、客货厢颈板、客货厢底板和外壳共同围成，客货厢底部两侧向内凹陷呈倒“凸”形结构，向内凹陷的区域内各设有一个侧下气道；所述的动力腔由动力腔底板、客货厢前板、抱轨迎风板、客货厢颈板和外壳围成。本发明的一种轨道交通装置中的喷气机前端从动力腔进气口吸气后进入到侧下气道，侧下气道中的高压气体通过侧下喷口和下行气孔进入到抱轨悬浮腔中，由于抱轨悬浮腔中还有轨道存在，故高压气体只能在环形抱轨箱与轨道装置之间形成抱轨悬浮腔气道中流通，因排气受限气压高而形成气垫产生升力。气受限气压高而形成气垫产生升力。气受限气压高而形成气垫产生升力。


技术研发人员：王全文
受保护的技术使用者：王全文
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2022/3/8